Korrosionsbestandighed af Monel K500 over for stærke syrer såsom saltsyre og svovlsyre
1. Korrosionsbestandighed over for saltsyre
Fortyndet saltsyre (koncentration Mindre end eller lig med 5%) ved stuetemperatur: I fravær af luft eller oxidationsmidler viser Monel K500 lav korrosionshastighed (mindre end eller lig med 0,1 mm/år) og god korrosionsbestandighed. Kobberelementet i legeringen danner en tynd, tæt kobberchloridfilm på overfladen, som kan hæmme yderligere korrosion af matrixen. Men hvis opløsningen er beluftet eller indeholder oxiderende ioner (f.eks. Fe³⁺, Cu²⁺), vil passiveringsfilmen blive ødelagt, og korrosionshastigheden vil stige betydeligt.
Koncentreret saltsyre (koncentration > 10%) eller forhøjet temperatur: Monel K500 kan ikke modstå korrosion i dette miljø. Når temperaturen overstiger 60 grader, vil selv fortyndet saltsyre forårsage alvorlig ensartet korrosion eller grubetæring af legeringen, ledsaget af brintudvikling. I koncentreret saltsyre kan korrosionshastigheden overstige 1 mm/år, hvilket fører til hurtig udtynding eller svigt af materialet.
Industriel anvendelsesbegrænsning: Monel K500 anbefales ikke til udstyr i direkte kontakt med koncentreret saltsyre eller varm fortyndet saltsyre. Det kan kun bruges i specifikke scenarierforseglede, afluftede fortyndede saltsyresystemer ved stuetemperatur.
2. Korrosionsbestandighed over for svovlsyre
Fortyndet svovlsyre (koncentration Mindre end eller lig med 10%) ved stuetemperatur: I lighed med fortyndet saltsyre har Monel K500 god korrosionsbestandighed i afluftet fortyndet svovlsyre, med en korrosionshastighed på mindre end 0,05 mm/år. Nikkel- og kobberelementerne i legeringen danner synergistisk en beskyttende sulfatfilm, som isolerer matrixen fra det korrosive medium.
Medium-koncentration svovlsyre (10 % < koncentration < 70 %): Ætsningsevnen af svovlsyre stiger kraftigt i dette interval. Ved stuetemperatur kan korrosionshastigheden af Monel K500 nå 0,5-2 mm/år; når temperaturen stiger til 50 grader eller derover, er grubetæring og intergranulær korrosion tilbøjelige til at opstå, hvilket ikke er egnet til langvarig-service.
Koncentreret svovlsyre (koncentration større end eller lig med 90%) ved stuetemperatur: Koncentreret svovlsyre har stærke oxiderende egenskaber, som kan få overfladen af Monel K500 til at danne en tæt passiveringsfilm sammensat af nikkelsulfat og kobbersulfat, og dermed udvise fremragende korrosionsbestandighed (korrosionshastighed Mindre end eller lig med 0,02 mm/år). Dette skyldes, at det stærkt oxiderende miljø stabiliserer passiveringsfilmen og forhindrer den i at blive opløst af syren. Men når temperaturen overstiger 80 grader, vil passiveringsfilmen miste sin beskyttende effekt, og legeringen vil lide alvorlig korrosion.
Tips til industriel anvendelse: Monel K500 kan bruges til komponenter irum-koncentrerede svovlsyresystemer(f.eks. lagerbeholdere, rørledningsventiler), men det skal undgås at komme i kontakt med medium-koncentreret svovlsyre eller varm koncentreret svovlsyre.
3. Nøglefaktorer, der påvirker korrosionsbestandighed
Luftningstilstand: Ilt i syreopløsningen er en nøglefaktor, der accelererer korrosion. Afluftning kan væsentligt forbedre korrosionsbestandigheden af Monel K500 i fortyndede syrer; tværtimod vil beluftning forårsage lokal korrosion.
Temperatur: Temperaturstigning vil eksponentielt øge korrosionshastigheden. For de fleste sure medier fordobles korrosionshastigheden for Monel K500 for hver 20 graders temperaturstigning.
Urenhed ioner: Tilstedeværelsen af Cl⁻, Br⁻, Fe³⁺ og andre ioner vil ødelægge passiveringsfilmen på legeringsoverfladen, hvilket inducerer pitting-korrosion og spændingskorrosion.
